كاربرد مدل تراز انرژي براي پيش‌بيني تعرق و شرايط خرد اقليم داخل گلخانه با استفاده از داده‌هاي هواشناسي

در سال‌هاي اخير افزايش جمعيت و محدوديت آب و زمين‌هاي قابل كشت در ايران به سرمايه‌گذاري قابل‌ توجهي در توليدهاي گلخانه‌اي منجر شده است. با توجه به اثر شرايط خرد اقليم گلخانه بر عملكرد كمي و كيفي محصول، استفاده از مدل‌هاي رياضي براي مطالعه و شبيه‌سازي خرد اقليم گلخانه ضروري است. هدف از اين تحقيق كاربرد و تحليل يك مدل تراز انرژي براي شبيهسازي تعرق و شرايط خرد اقليم داخل گلخانه با استفاده از داده‌هاي هواشناسي خارج گلخانه است. مطالعه در گلخانه‌اي تجاري با پوشش پلاستيكي و مساحت 4333 مترمربع واقع در تويسركان انجام شد. دما و رطوبت نسبي داخل گلخانه با 21 ديتالاگر ثبت شدند. براي داده‌هاي هواشناسي خارج گلخانه از ايستگاه هواشناسي نصب شده روي سقف گلخانه و داده‌هاي ايستگاه هواشناسي سينوپتيك تويسركان استفاده شد. براي تخمين دما، رطوبت نسبي و تعرق محصول داخل گلخانه از تلفيق معادلات تراز انرژي و تعرق استفاده شد. الگوي تغييرات زماني مقادير شبيه‌سازي و اندازه‌گيري شده دما و رطوبت نسبي داخل گلخانه مشابه بود. خطاي جذر ميانگين مربعات دماي شبيه‌سازي شده براي تهويه مكانيكي و تهويه طبيعي به ترتيب در كل شبانه روز 0.72 و 0.67، روزانه 0.83 و0.77 و شبانه 0.49 و 0.49 درجه سلسيوس بود. خطاي جذر ميانگين مربعات رطوبت نسبي براي تهويه مكانيكي و طبيعي در كل شبانه روز 4.4، روزانه 3.0 و شبانه 6.0 درصد بود. پس از اصلاح مدل، شبيه‌سازي چهار روز خرد اقليم داخل گلخانه نشان داد دماي داخل گلخانه در روز تا C35º و در شب به كمتر از C16º مي‌رسد كه در محدوده بهينه دمايي براي خيار گلخانه‌اي قرار ندارند. با توجه به دماي بالا (C35º) و رطوبت پايين (%15 تا 30%) نياز به سرمايش تبخيري در بعضي از ساعات روز وجود خواهد داشت. مجموع تعرق شبيه‌سازي شده نيز 30.2 ميلي‌متر به دست آمد. پس از صحت‌يابي و اصلاح مدل، شرايط خرد اقليم گلخانه در چهار روز شبيه‌سازي و تحليل شد. نتايج نشان داد با استفاده از مدل تراز انرژي، قبل از احداث گلخانه مي‌توان به برآوردي از شرايط خرد اقليمي گلخانه و نياز آبي محصول دست يافت.